Interdecadal modulation of the relationship between ENSO,IPO and precipitation: insights from tree rings in Australia

Australian climate-proxy reconstructions based on tree rings from tropical and subtropical forests have not been achieved so far due to the rarity of species producing anatomically distinct annual growth rings. Our study identifies the Australian Red Cedar (Toona ciliata) as one of the most promising tree species for tree-ring research in Australasia because this species exhibits distinct annual tree rings, a prerequisite for high quality tropical dendroclimatology. Based on these preliminary studies, we were able, for the first time in subtropical and tropical Australia, to develop a statistically robust, precisely dated and annually resolved chronology back to AD1854. We show that the variability in ring widths of T. ciliata is mainly dependent on annual precipitation. The developed proxy data series contains both high- and low-frequency climate signals which can be associated with the El Niño Southern Oscillation (ENSO) and the Interdecadal Pacific Oscillation (IPO). A comparison of different data sets (Brisbane precipitation, tree rings, coral luminescence record from the Great Barrier Reef, ENSO and IPO) revealed non-stationary correlation patterns throughout the twentieth century but little instability between the new tree-ring chronology and Brisbane precipitation.     

Die Diabasvorkommen des Amazonasgebietes und das Problem des Intrusionsmechanismus

Zusammenfassung Unter Bezug auf die beobachteten großräumigen Diabasvorkommen im Gebiet des Amazonasbeckens wird der Versuch unternommen, den Intrusionsmechanismus basaltischer Schmelzen prinzipiell zu erklären. Es läßt sich zeigen, daß das Problem der Magmenbewegung von dem der Magmaentstehung nicht zu trennen ist. Beide bedürfen der Anwendung sowohl hydrostatischer als auch hydrodynamischer Gesetzmäßigkeiten.Die Beachtung der hydrostatischen Gesichtspunkte erfordert einerseits eine Herdlage in den oberen Teilen des Erdmantels, wo aber andererseits die Entstehung der Schmelze aus thermischen Gründen nicht ohne Konvektionsströmungen denkbar ist.Die Annahme eines konvektiven Zirkulationssystems im Mantel, dessen Auswirkung gelegentlich durch Schweremessungen beobachtbar sein können, beantwortet viele wichtige offene Fragen im Problemkreis des Intrusionsmechanismus basischer Gesteine.

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Basing on huge occurrence of diabase in the Amazon basin, a limited distribution of which is dealt with in this paper, an outline of the principal mechanism of intrusions of basaltic magma is attempted. Apparently, the problem of movement of magma is not allowed to be regarded without that of its origin. Both, movement and origin, are subjected to hydrostatical and hydrodynamical laws.The application of the hydrostatics demands the source of magma to be in the upper parts of the earth's mantle. In this location, however, temperature seems to be insufficient to originate melted basaltic rocks unless thermical convection takes place.The postulation of a vertical system of circulation in the mantle, the effects of which sometimes may be recognized by gravity measurements, solves some important problems of the mechanism of intrusion. In this way, among other things, the deep lying mass of higher density along the center of the Amazon basin may be determined as to triassic-jurassic age.

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Résumé Considérant la présence de diabases en grande quantité dans le bassin de l'Amazone, l'auteur tente d'interpréter dans son principe le mécanisme d'intrusion des liquides basaltiques. Il semble que le problème du mouvement du magma ne peut pas être séparé de celui de son origine. Tous deux doivent être soumis à des lois hydrostatiques et hydrodynamiques.La considération du point de vue hydrostatique donne à penser que la source du magma se trouve dans la partie supérieure du manteau terrestre où cependant, pour des raisons thermiques, on ne peut penser à la formation de liquides magmatiques sans courants de convection.L'hypothèse d'un système de circulation convective dans le manteau, dont les effets ont parfois été observés par des mesures de gravité, apporte une solution à quelques problèmes concernant le mécanisme d'intrusion. Dans cet ordre d'idées, la masse profonde de forte densité située dans le centre du bassin de l'Amazone peut être rapportée au Triasique-Jurassige.

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Die Veröffentlichung der vorliegenden Arbeit erfolgt mit freundlicher Genehmigung der Petróleo Brasileiro, S. A. (Petrobrás) sowie der Gesellschaft für praktische Lagerstättenforschung GmbH (Prakla). Beiden Gesellschaften sei dafür an dieser Stelle aufrichtig gedankt!     

Zur Morphologie des Taramellits

Zusammenfassung Taramellit kommt im westlichen Nordamerika an mindestens acht Fundstellen vor, wo er bis jetzt wenig beachtet wurde. Die Taramellite dieser Fundstellen sind alle sehr Ti-reich. Bisher wurde Taramellit nach dem ersten Vorkommen, Candoglia in Italien, meist als faserig beschrieben. Die Ti-reichen Taramellite in Nordamerika, besonders die in California, welche mit Sanbornit und Gillespit vorkommen, erscheinen aber als gut ausgebildete Einkristalle. Es wurden viele solche Kristalle goniometrisch gemessen. Obgleich etwa dreißig Formen verzeichnet wurden, ist der Habitus der orthorhombischen Kristalle meist durch das Vorherrschen der Pinakoide und einiger {hk0} und {0kl} Prismen bedingt. Am häufigsten ist der tafelige habitus nach {100}.

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On the morphology of taramellite

Summary Taramellite is known from at least eight localities in western North America but has received little notice. The taramellite at all of these localities is especially Ti-rich. Hitherto taramellite has mostly been described as fibrous after its habit at the type locality, Candoglia, Italy. The Ti-rich taramellites of North America, especially those found with sanbornite and gillespite in California, occur as well-developed single crystals. Many such crystals were measured goniometrically. Though about thirty forms were recorded, the habit of the orthorhombic crystals is mostly determined by the pinacoids and a few {hk0} and {0kl} prisms. A tabular habit with {100} dominant is most common.

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Mit 3 Abbildungen

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herrn Prof. Dr.H. Meizner zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Mineralogical applications of the lattice constant variance-covariance matrices

Summary Direct and reciprocal lattice constant variance-covariance matrices when involved in the Law of Propagation of Errors can be used to gain a full evaluation of the error terms in mineralogical quantities expressed in terms of lattice constants. Properties and relationships which mutually connect the two matrices are discussed, with emphasis placed on physical dimensions. A practical application is given by calculating the error terms in the structural indicators (bc) and (^**) of alkali feldspars. The differences between values obtained by using both variances plus covariances and those obtained using variances alone, are very small. However, as the calculations are completely automated, the full formulation using variances plus covariances represents a suitable better approach.

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Mineralogische Anwendungen der Varianz-Kovarianz-Matrizen der Gitterkonstanten

Zusammenfassung Varianz-Kovarianz-Matrizen der direkten und reziproken Gitterkonstanten können beim Fehlerfortpflanzungsgesetz benützt werden, um eine vollständige Auswertung der Fehlerausdrücke mineralogischer Größen, ausgedrückt durch Gitterkonstanten, zu erhalten. Eigenschaften und Beziehungen, welche diese beiden Matrizen gegenseitig verknüpfen, werden mit Betonung physikalischer Dimensionen diskutiert. Eine praktische Anwendung wird gegeben, indem die Fehlerausdrücke der strukturellen Indikatoren (bc) und (^**) von alkalifeldspäten berechnet werden. Die Differenzen zwischen den Werten, die bei Benützung von Varianzen und Kovarianzen, bzw. nur von Varianzen erhalten wurden, sind sehr klein. Da aber die Berechnungen voll automatisiert sind, bietet die vollständige Formulierung mit Varianzen plus Kovarianzen eine brauchbare bessere Methode.

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With 1 Figure     

Über Eckfluren und andere Probleme der Talbildung

Ohne Zusammenfassung     

Kenntnis der Randstrukturen des Witwatersrand-Beckens im nördlichen Oranje-Freistaat-Goldfeld (Südafrika)

Zusammenfassung Eine Analyse der Randstrukturen des Witwatersrand-Beckens im nördlichen Oranje-Freistaat-Goldfeld zeigt, daß das tektonische Bild der Beckenrandregion nacheinander durch verschiedene Deformationsakte von unterschiedlichem Charakter geprägt worden ist. Auf eine Einengungsphase von spät-Witwatersrand-Alter, die zur Bildung einer randlichen Aufrichtungszone und zum Aufreißen eines Systems von 'normalen und antivergenten Aufschiebungen führte, folgte während des Unteren Ventersdorp eine jüngere Zerrungsphase, bei der es zu einem staffeiförmlgen Zerbrechen der ursprünglich eingeengten Scholle kam. Die Zerrung hängt sehr wahrscheinlich mit dem Zerbrechen der Beckenrandregion während oder unmittelbar nach der Extrusion der Unteren Ventersdorp-Laven zusammen. Dabei wurde ein schmaler randparalleler Streifen der Beckenfüllung in einem Graben versenkt ('Odendaalsrus-Graben). Die abgesunkenen Schollenteile sind in sich noch stark zerbrochen und gewöhnlich schiefgestellt. Da der versenkte Streifen durch ein primäres Einmuldungsstadium hindurchgegangen ist, deutet die Grabenbildung offenbar eine Fortsetzung der Beckenbildungsvorgänge 'mit anderen Mitteln an. — Die Bewegungen haben ein Alter von etwa 2,1 Mrd. Jahren; sie fallen somit ins frühe Präkambrium und sind keinesfalls 'intraalgonkisch, wie es noch bis in die jüngste Vergangenheit angenommen wurde.Tektonische Experimente haben ergeben, daß sich die wichtigsten Störungssysteme der realen Beckenrandstrukturen bei entsprechend gewählter Versuchsanordnung auch künstlich erzeugen lassen.

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The Orange Free State goldfield represents the southernmost part of the Witwatersrand Basin (Fig. 1) which is completely buried under a cover of Ventersdorp and Karroo rocks. The pre-Karroo geology of this area is characterized by a major rift system trending SSW-NNE ('Odendaalsrus graben), followed to the east by a V-shaped horst and two minor rift blocks (Fig. 2). The main graben is bounded by two principal faults (Border Fault, De Bron Fault, Fig. 4) which are roughly parallel to the western rim of the basin.A tectonic analysis of the basin-edge structures in the northern part of the graben reveals that the basin rim has been subjected to a sequence of deformational acts working over a considerable period of time. A primary compression of the basin-edge region in Upper Witwatersrand times resulted in the formation of a marginal fold; since sedimentation continued, the different stages of the folding process were sometimes preserved by a set of minor unconformities within the youngest sediments (Elsburg A Reefs, Fig. 5). With increasing lateral pressure a couple of reverse faults developed to support the folding (faults No. 10 and 11, Figs. 6 and 7); the minor thrust faults No. 19 and 21 represent the second component of this fault system. A reconstruction of the original depositional plain of the Lower Agglomerate shows that the main thrust faults (No. 10 and 11) are definitely older than the Elsburg A 1 Reef and have been obviously revived after the younger sediments had been laid down (Fig. 8 a).In a later stage compression gave way to tensional forces bringing about a fracturing of the overturned limb of the marginal fold along normal faults (faults No. 4 and 7, Figs. 6 and 7). There is reason to believe that the tensional phase was associated with the incipient rifting during early Ventersdorp times and that these faults were more or less contemporaneous with the general tilting of the basin-edge as displayed to-day (cf. Figs. 3 and 4). Because of the westerly tilt the Boulder Beds dip towards the west, although they must have been originally deposited on a ± horizontal or slightly basinward dipping plain. Faulting was mostly accomplished before deposition of the Ventersdorp sediments and the Upper Ventersdorp Lavas took place; the latter are seldom or only to a small degree affected by the fractures (Figs. 3 and 4). — The age of the tectonics is about 2,1×10⁹ years, i. e. early Precambrian and not Algonkian as formerly supposed.Experimental work aiming at an imitation of the observed basin-edge structures has shown that the principal tectonic features can be produced artificially (Figs. 8 a and b). This refers in particular to the main system of thrust-faults as well as to the younger step-faults caused by tension.

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Résumé Les structures tectoniques au bord du Bassin de Witwatersrand dans le district de mines d'or septentrional de la République d'Orange (Afrique du Sud) ont été analysées. Il s'est montré qu'elles sont déterminées par l'action de plusieurs phases de déformation successives de caractères différents. Une phase de compression d'âge Witwatersrand supérieur a d'abord amené un redressement des couches dans une zone marginale du bassin, avec chevauchements à vergences «normales» et inverses. Elle était suivie pendant le Ventersdorp inférieur d'une phase de traction qui produisit des cassures en gradins dans le secteur primitivement comprimé. La traction est très vraisemblablement en relation avec l'effondrement de la zone marginale du bassin pendant ou peu après l'extrusion des laves inférieures de Ventersdorp. Une bande étroite de sédiments, parallèle au bord du bassin, fut alors affectée d'un affaissement (formation du «graben d'Odendaalsrus») où de nombreuses cassures à l'intérieur des compartiments affaissés ont résulté dans la formation de blocs plus ou moins inclinés. Puisque cette zone a d'abord passé par un stade synclinal, on a l'impression que l'effondrement du graben ne représente que la reprise de l'affaissement général du bassin à l'aide d'une «technique nouvelle». - Les mouvements ont un âge de 2.1 milliards d'années, ils datent par conséquent du Précambrien inférieur et ne sont point «intra-algonkiques» comme il fut encore admis tout récemment.Il a été possible de reproduire artificiellement les systèmes de failles les plus importants de la zone marginale du bassin, si les conditions de l'expériment étaient favorables.

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Witwatersrand . . 2,1 , . . . , .

     

Granulometric and mineral composition of the loess-paleosol formation in Moldova

The granulometric composition and sorting of loesses and interbedded soils are studied for stratigraphic subdivision and correlation of the loess-paleosol sequence in Moldova. Distinctive features of loess and paleosol horizons of different age are identified and general characteristics of the mineral composition are described that together with other lithological characteristics, including the visual ones, improve reliability of stratigraphic operations.